[STM32] - STM32F407VET6使用STM32CubeMX配置FatFs，以及挂载时返回03错误码问题的解决

1.使用STM32CubeMX配置FatFs

为测试新买的开发板TF卡读写是否正常，使用STM32CubeMX（后简称CubeMX）进行代码构建。生成代码后烧录测试，发现在挂载TF卡时无法成功，返回值为错误3（FR_NOT_READY）。经排查后问题已解决，遂记录配置过程供大家参考，并讲解挂载时返回错误3的解决方式。

1.1 工程准备

①为了输出TF卡（或者SD卡）的读写测试结果，需要你的工程能实现串口打印。因此请准备好一个使用CubeMX生成的工程（我生成的为Keil工程），要求此工程能够使用printf函数打印信息到串口调试助手上。因为这个过程非常简单，并且教程极多，请自行搜索并准备工程。生成的工程根目录内容类似下图：

②请确认你的TF卡槽连接的IO，不同的板卡IO不同，例如我的板卡上热拔插检测引脚没有连接，本教程以我的IO连接为例，原理图如下所示：

1.2 配置CubeMX

双击工程文件夹根目录中“xxx.ioc”文件，此时会进入CubeMX的配置界面。

1.2.1 配置SDIO

①点击左侧“Connectivity”，Mode选择“SD 4 bits Wide bus”，将“SDIOCLK clock divide factor”设置为2（调试时先不要太快，试验成功后可以自行改），如下图所示：

②勾选NVIC中的“SDIO global interruptSDIO”，如下所示：

③配置GPIO，请参照你的板卡原理图进行配置。此处以我的原理图为例，配置如下图所示：

④注意，如果你的板卡上有热拔插检测引脚，请根据板卡原理图，直接在右侧的“PinOut View”窗口点击对应的引脚，设置为“GPIO_Input”模式。这里假设我的板卡热拔插检测引脚连接到PE2，则设置如下所示：

1.2.2 配置DMA（如果不想用DMA那么此步骤可省略）

①在SDIO配置下的“DMA Settings”栏目下点击ADD，添加RX与TX请求，添加后的配置无需修改，使用默认的参数即可：

1.2.3 配置FatFs

①点击右侧的“Middleware and Software Packs”，选择“FATFS”，Mode勾选“SDCard”，并修改“Set Defines”中的“CODE_PAGE (Code page ontarget)”为“DBSC”，修改“USE_LFN (Use Long Filename)”为“Enabled with dynamicworking buffer on the STACK”。如下所示：

②（此步骤使用DMA时才需要配置）如果使用了DMA，则需要在“Advanced Settings”栏目将“Use dma template”设置为“Enable”：

③（当你的板卡连接了热拔插检测引脚时此步骤才需要配置）如果你的板卡SD卡热拔插引脚连接到了GPIO上，那么需要在“Platform Settings”中将“Detect_SDIO”项配置为你前面设置为输入的那个引脚。比如我在前面假设我的板子检测引脚连接到了PE2，则配置如下：

！！！注意：如果你的板子上热拔插检测引脚未连接GPIO，那么这项可以不选，后面有警告直接忽略即可。当然你也可以随便选一个未使用的IO配置成输入模式，然后在这里选择该引脚，这样警告就消失了，但是要将此引脚接地，否则可能识别为卡没有插入导致TF读写测试不通过

1.2.4 配置NVIC

①打开“System Core”中的“NVIC”，修改DMA的两个通道的“Preemption Priority”值，只要大于“SDIO global interrupt”的值就可以了：

1.2.5 修改时钟配置

①点击“Clock Configuration”栏，将“48MHz clocks”的频率修改为48：

1.2.6 修改工程设置并输出工程

①打开“Project Manager”栏目，将“Minimum Stack Size”设置为0x500（空间足够的话最好设置大一点，比如可以设置为0x1000），设置后点击“GENERATE CODE”生成代码：

2 添加TF读写测试代码

①打开Keil工程，在“main.c”文件中的main()函数前添加TF卡测试代码，代码内容如下：

//需要修改MX_SDIO_SD_Init为1B

#define u8 uint8_t
#define u16 uint16_t
#define u32 uint32_t

    FATFS fs;
    FIL fil;
    uint32_t total,mfree;                  // file objects
	uint32_t byteswritten;                /* File write counts */
	uint32_t bytesread;                   /* File read counts */
	uint8_t wtext[] = "SDTest File";      /* File write buffer */
	uint8_t rtext[100];                   /* File read buffers */
	char filename[] = "SDTest.txt";
  
u8 exf_getfree(u8 *drv,u32 *total,u32 *free)
{
	FATFS *fs1;
	u8 res;
    u32 fre_clust=0, fre_sect=0, tot_sect=0;
    res =(u32)f_getfree((const TCHAR*)drv, (DWORD*)&fre_clust, &fs1);
    if(res==0)
	{											   
	    tot_sect=(fs1->n_fatent-2)*fs1->csize;	
	    fre_sect=fre_clust*fs1->csize;				   
#if _MAX_SS!=512				  				
		tot_sect*=fs1->ssize/512;
		fre_sect*=fs1->ssize/512;
#endif	  
		*total=tot_sect>>1;	
		*free=fre_sect>>1;	
 	}
	return res;
}

void Fatfs_RW_test(void)
{
	  printf("\r\n ****** FatFs Example ******\r\n\r\n");
 
    /*##-1- Register the file system object to the FatFs module ##############*/
		
    retSD = f_mount(&fs, "0", 1);
		
		
		//f_mkdir("0:dxc");
    if(retSD)
    {
        printf(" Mount error!!! Error Num : %d \r\n",retSD);
        Error_Handler();
    }
    else
    {
      printf(" Mount sucess :) \r\n");
    }
     
    /*##-2- Create and Open new text file objects with write access ######*/
		retSD=exf_getfree("0",&total,&mfree);
		if(retSD==0)
			printf(" total : %d MB,free : %d MB  \r\n\r\n",total>>10,mfree>>10);
		else
			 printf(" Getfree error!!! \r\n");
    retSD = f_open(&fil, filename, FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);
    if(retSD)
      printf(" Open file error!!! Error Num : %d\r\n",retSD);
    else
      printf(" Open file sucess :) \r\n");
     
    /*##-3- Write data to the text files ###############################*/
    retSD = f_write(&fil, wtext, sizeof(wtext), (void *)&byteswritten);
    if(retSD)
      printf(" Write file error!!! Error Num : %d\r\n",retSD);
    else
    {
      printf(" Write file sucess :) \r\n");
        printf(" Write Data : %s\r\n\r\n",wtext);
    }
     
    /*##-4- Close the open text files ################################*/
    retSD = f_close(&fil);
    if(retSD)
        printf(" Close error!!! Error Num : %d\r\n",retSD);
    else
      printf(" Close sucess :) \r\n");
     
    /*##-5- Open the text files object with read access ##############*/
    retSD = f_open(&fil, filename, FA_READ);
    if(retSD)
        printf(" Open file error!!! Error Num : %d\r\n",retSD);
    else
        printf(" Open file sucess :) \r\n");
     
    /*##-6- Read data from the text files ##########################*/
    retSD = f_read(&fil, rtext, sizeof(rtext), (UINT*)&bytesread);
    if(retSD)
        printf(" Read error!!! Error Num : %d\r\n",retSD);
    else
    {
        printf(" Read sucess :) \r\n");
        printf(" Read Data : %s\r\n\r\n",rtext);
    }
     
    /*##-7- Close the open text files ############################*/
    retSD = f_close(&fil);
    if(retSD)  
        printf(" Close error!!! Error Num : %d\r\n",retSD);
    else
        printf(" Close sucess :) \r\n\r\n");
     
    /*##-8- Compare read data with the expected data ############*/
    if(bytesread == byteswritten)
    { 
        printf(" FatFs is working well!!!\r\n");
    }
}
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②在main()函数中，MX_SDIO_SD_Init和MX_FATFS_Init执行完以后的地方调用TF测试代码：

3 使用f_mount()函数挂载时返回错误3（FR_NOT_READY）问题的解决

经过上面的配置，如果你用的是旧版CubeMX软件，那么编译并烧录后便可以通过TF测试了（具体多旧的版本未知）。
如果此时你烧录运行发现输出了Mount Error的信息，Num值为3，如下图所示：

则说明你需要进行以下修改：

3.1 修改代码以解决挂载时返回错误3

找到“void MX_SDIO_SD_Init(void)”函数，将“hsd.Init.BusWide”的值由“SDIO_BUS_WIDE_4B”修改为“SDIO_BUS_WIDE_1B”，修改后如下所示：

此时重新编译并运行，问题便得以解决，以下是测试通过时的输出信息：

3.2 挂载时返回错误3的原因

在SDIO进行初始化时，使用的是1位宽模式进行配置的，在初始化完成后才会使用4位宽进行数据传输。新版的CubeMX软件生成代码时不知道为何会在初始化时直接配置成4位宽模式，从而导致初始化不过，返回错误3。因此只要将初始化代码中位宽进行修改即可。